試論電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

紀(jì)任升

摘 要：在高科技的推動(dòng)下，電力企業(yè)逐步實(shí)現(xiàn)了電力自動(dòng)化，減少了故障發(fā)生率，為當(dāng)前電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了技術(shù)保障，同時(shí)也運(yùn)用于電力工程中，效果顯著，工程效率和質(zhì)量都得到了極大地提高。隨著電力自動(dòng)化技術(shù)的不斷完善和改進(jìn)，必能促進(jìn)電力工程的進(jìn)一步發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力自動(dòng)化技術(shù)；電力工程；數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)；光互聯(lián)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）20-0123-02

如今，人們的用電量驟增，對(duì)質(zhì)量也提出了新的要求，安全成了電力企業(yè)要解決的重點(diǎn)問(wèn)題，而電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，覆蓋面積較廣，包括發(fā)變電、輸配電等諸多環(huán)節(jié)，在實(shí)際運(yùn)行中很容易發(fā)生故障，僅憑人工力量，難以實(shí)時(shí)掌握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為電力系統(tǒng)提供了安全保障，在電力工程中發(fā)揮著巨大作用。

1 電力自動(dòng)化技術(shù)

電力自動(dòng)化技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信、信息處理等多種技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種綜合技術(shù)，應(yīng)用到電力工程中，節(jié)省了大量人力，使得工作效率有所提升，有效避免了各種事故的發(fā)生，對(duì)電力工程大有裨益。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化在以下各個(gè)子系統(tǒng)中有很好的體現(xiàn)。

1.1 變電系統(tǒng)自動(dòng)化

作為變電站的核心，變壓器意義重大，作用不容小覷，而隨著用電量的增加，出現(xiàn)了很多不確定因素，再加上其他原因影響，變壓器在運(yùn)行中很容易發(fā)生故障。過(guò)電壓現(xiàn)象較為常見(jiàn)，嚴(yán)重阻礙了系統(tǒng)安全運(yùn)行。為此有必要建立起在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以便及時(shí)獲得過(guò)電壓信息，從而做好防御對(duì)策。

該系統(tǒng)共有四個(gè)單元：①電壓傳感器。由兩部分組成，一是高壓分壓器，主要負(fù)責(zé)電壓信號(hào)的獲取工；二是光纖傳感器頻帶較寬，具有極好的絕緣性和抗干擾能力，在雷電過(guò)電壓中較為適用。②信號(hào)傳輸。主要負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)的傳輸，其媒質(zhì)多為光纖或同軸電纜，同軸電纜成本低，對(duì)信號(hào)損害性小，而且安裝比較簡(jiǎn)單。光纖的絕緣性較好，支持大傳輸量，而其不受電磁干擾，安全有所保障，但成本較高，而且安裝不便。③數(shù)據(jù)采集。主要負(fù)責(zé)模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換處理。包括多路轉(zhuǎn)換單元，多用于對(duì)傳感器的選擇或監(jiān)測(cè)；預(yù)處理單元，負(fù)責(zé)輸入信號(hào)的調(diào)整工作；數(shù)據(jù)采集單元，采樣保持負(fù)責(zé)模數(shù)轉(zhuǎn)換周期內(nèi)各輸入量的存儲(chǔ)工作，并進(jìn)行篩選，將數(shù)值未發(fā)生變化的信號(hào)送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器。④數(shù)據(jù)處理。該部分是整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的核心，通常有兩種形式：一是在線監(jiān)測(cè)，由相關(guān)軟件提供硬件的驅(qū)動(dòng)，完成過(guò)電壓的采集工作；二是離線分析，主要負(fù)責(zé)對(duì)采集的信息進(jìn)行分析整理，相關(guān)軟件的工作有如何顯示波形，對(duì)電壓參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)頻譜進(jìn)行分析等。

1.2 調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化

配網(wǎng)調(diào)度主要是指揮倒閘操作以及對(duì)各種配網(wǎng)故障進(jìn)行處理，在此期間，受外在、人為因素限制，難免會(huì)出現(xiàn)各種故障，為確保配電網(wǎng)能夠順利實(shí)現(xiàn)正常供電，應(yīng)逐步實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化，遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)在此背景下迅速發(fā)展起來(lái)。遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)主要由調(diào)度主站端的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、執(zhí)行端的自動(dòng)化系統(tǒng)以及連接兩系統(tǒng)的通信信道系統(tǒng)組成，對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。實(shí)際的遠(yuǎn)動(dòng)控制是依靠數(shù)據(jù)采集技術(shù)、信道編碼技術(shù)以及通信傳輸技術(shù)具體來(lái)完成的。調(diào)度系統(tǒng)自動(dòng)化主要負(fù)責(zé)信息收集、狀態(tài)分析、層次協(xié)調(diào)等工作，給調(diào)度人員提供相應(yīng)的決策，其具體功能如下：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)發(fā)電控制，經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制，能量管理系統(tǒng)。同時(shí)為提高調(diào)度系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，該系統(tǒng)還有專門的抗干擾措施。

2 電力自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用

隨著科技的進(jìn)步，電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的有機(jī)融合產(chǎn)生了電力自動(dòng)化技術(shù)，為遠(yuǎn)程監(jiān)控等方面提供了技術(shù)支持，有利于提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，促進(jìn)其安全管理，憑借多種優(yōu)勢(shì)在電力工程中的作用日益突出。

2.1 主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用

主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)多用在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，能夠?qū)φ麄€(gè)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，獲取各種數(shù)據(jù)信息，并加以利用，進(jìn)而更好地控制系統(tǒng)運(yùn)行，使得軟件性能有了大幅提升，為軟件技術(shù)變革提供了技術(shù)支持。與普通的數(shù)據(jù)庫(kù)不同，主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)具有較好的針對(duì)性，憑借其主動(dòng)性，在系統(tǒng)監(jiān)視功能的基礎(chǔ)上對(duì)對(duì)象函數(shù)進(jìn)行了合理的利用，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化監(jiān)控管理，因此在電力工程中很受歡迎。在多年的研究中，國(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)進(jìn)步很快，主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)也取得了良好的成績(jī)，有利于電力自動(dòng)化水平的提高，因此，在電力工程中，應(yīng)對(duì)該技術(shù)不斷改進(jìn)，使其作用得到充分發(fā)揮。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)即是將電力工程中所用到的設(shè)備、儀器及線路連接到一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的信息網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，通常是將各種設(shè)備的功能集中于一臺(tái)總控制計(jì)算機(jī)上，即通過(guò)一體化的管理對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全面控制。這種一對(duì)多的形式節(jié)約了許多資源，將復(fù)雜的管理簡(jiǎn)單化，極大地提高了工作效率，質(zhì)量也得到了很好的保障。其不足之處在于缺乏針對(duì)性，靈活性不足，難以根據(jù)設(shè)備的具體狀況進(jìn)行管理。在實(shí)際電力工程中，該技術(shù)的整體效果是好的，在應(yīng)用中，因?yàn)樯婕捌渌夹g(shù)，可以互相利用，各取所長(zhǎng)，對(duì)整個(gè)控制功能進(jìn)行分散，同時(shí)配備專用的計(jì)算機(jī)被控設(shè)備，管理相關(guān)信息，當(dāng)信息與計(jì)算機(jī)連接后，無(wú)需再對(duì)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制，而是主要負(fù)責(zé)信息的調(diào)度工作。該技術(shù)在實(shí)際中與上位機(jī)或前置機(jī)都可以配合，而且能夠從下方進(jìn)行控制，在保持高性能的基礎(chǔ)上，通過(guò)儀表即可完成相應(yīng)的控制工作。電力調(diào)度是電力系統(tǒng)中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在技術(shù)的推動(dòng)下逐漸實(shí)現(xiàn)了調(diào)度自動(dòng)化，且越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)信息交互的需求大大增強(qiáng)，在今后的發(fā)展中必將會(huì)實(shí)現(xiàn)信息共享，保證電力工程能夠順利開(kāi)展。

2.3 光互聯(lián)技術(shù)的應(yīng)用

光互聯(lián)技術(shù)多體現(xiàn)在自動(dòng)控制及繼電保護(hù)中，不受平面限制，主要由探測(cè)器功率對(duì)扇出數(shù)進(jìn)行限制，有利于提高系統(tǒng)的集成度，而且，電容性負(fù)載也難以對(duì)其產(chǎn)生影響。為拓展互聯(lián)網(wǎng)的編程重構(gòu)特性，增強(qiáng)其靈活性，通常會(huì)依靠電子傳輸和交換來(lái)實(shí)現(xiàn)，光互聯(lián)網(wǎng)的抗電磁干擾能力很強(qiáng)，因此在并行處理器陣列系統(tǒng)中有很大的發(fā)展空間，使得數(shù)據(jù)通訊更加方便，在電力工程中引入光互聯(lián)技術(shù)，可信度和安全性都能有很大的提升。此外，光互聯(lián)技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集控制和計(jì)算，能夠進(jìn)行人機(jī)界面處理，同時(shí)還具備電網(wǎng)分析等高級(jí)應(yīng)用功能，使得操作更為快捷，畫面更加清晰，為調(diào)度工作提供所需條件，在電力工程中的作用十分重大。

3 結(jié) 語(yǔ)

在計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的推動(dòng)下，電力自動(dòng)化技術(shù)迅速興起并發(fā)展，為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供了技術(shù)保障，在電力工程中發(fā)揮著不可代替的作用。在今后的發(fā)展中，應(yīng)對(duì)電力自動(dòng)化技術(shù)不斷改進(jìn)，使其作用得到最大發(fā)揮，促進(jìn)電力工程的進(jìn)步。

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